Изложены результаты исследования и формализации структурной организации процессов деградации материалов в конструкциях, разрушения конструктивных элементов и отказов уникальных механических систем, подвергшихся комплексному воздействию факторов. Причинно-следственный комплекс протекания рассматриваемых процессов представлен механизмом, кинетикой и параметрами повреждения, разрушения и отказа. Формализация осуществлена с помощью графологических и логических моделей, а также функций алгебры логики. Описаны процессы повреждения материалов и разрушения конструктивных элементов вследствие коррозионного растрескивания, водородного охрупчивания, коррозионной и механической усталости, эрозии. Показаны подходы к исследованию и обеспечению надежности механических систем с помощью современных информационных технологий.